酶促反應(yīng)動力學(xué)(2)-閱讀頁
2025-06-10 22:00本頁面
【正文】 競爭性抑制動力學(xué)的主要特點是米氏常數(shù)值的改變， rmax不受競爭性抑制劑的影響。 競爭性抑制動力學(xué)的主要特點： 競爭性抑制劑的抑制程度取決于 [S]， [I]， Km和KmI，當(dāng) [I]增加，或 KI減小，都會使 KmI值增大，使酶與底物的結(jié)合能力下降，活性復(fù)合物減少，因而使底物反應(yīng)速率下降。在一定的 [S]和 [I]條件下， KI值越低，抑制程度越大。 當(dāng)酶的活性部位與一個抑制劑分子相結(jié)合時， KmI與 [I]的關(guān)系為一直線，可稱為線型競爭抑制；如果酶的活性部位與兩個以上的抑制劑分子相結(jié)合，則與的關(guān)系為一拋物線，可稱為拋物線型競爭抑制。 r0(任意單位 ) 151 138 118 93 rsI(任意單位 ) ? ? 310 ??MS解：根據(jù)數(shù)據(jù)作圖。 此時抑制劑既可與游離的酶相結(jié)合 ， 也可以與復(fù)合物 ES相結(jié)合 ， 生成了底物 —酶 — 抑制劑的復(fù)合物 SEI。 還有一種是三元復(fù)合物 SEI也能分解為產(chǎn)物 ， 但對酶的催化反應(yīng)速率仍然產(chǎn)生了抑制作用 。 非競爭性抑制的普遍機(jī)理式可表示為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?S E IEIESEE ????0? ? ? ? ? ? 0???dtSE IddtEIddtESd? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?SKSrSKKISrESkrmImIsI ???????????????? ? m a x,m a x21式中： 為非競爭性抑制時的最大反應(yīng)速率 . max,Ir對非競爭性抑制，由于抑制劑的作用使最大反應(yīng)速率降 低了 倍，并且增加 [I]、 KI減小都使其抑制程 度增加。 ? ????????? ?IKI1根據(jù) L—B作圖法，上式可整理成 ? ? ? ?? ?SrKKIrKIrmIISI1111m a xm a x????????? ?????????? ??? ?SrKrr I mISI 111 m a x,m a x, ???或 以 作圖，可得一直線，并求出 Km和 rI,max值。 如果 SEI也能分解為產(chǎn)物 ， 同樣可整理 出形式與 類似的速率方程式 ， 所不同的只 是 rI,max所包含的參數(shù)上 。 當(dāng) [I]增加到某一程度 ， rSI減小直至趨于 0， 則為 SEI不能分解為產(chǎn)物；如果隨著 [I]的增加 ， rSI趨于一定值 ， 則 SEI能分解為產(chǎn)物 。從這個意義上說，競爭性抑制作用是可逆的，非競爭性抑制作用是不可逆的。 酶在保存和參與反應(yīng)時均可能失活。在使用時酶的失活規(guī)律對于酶催化反應(yīng)過程的設(shè)計和控制都是十分重要的。 一、 未反應(yīng)時的熱失活動力學(xué) 了解未反應(yīng)時酶的熱穩(wěn)定性關(guān)系到酶的保存。 在不同溫度下反復(fù)測定，即可得到一條曲線。若改變保溫時間，則會得到不同的穩(wěn)定曲線。 這些曲線反映了酶的真正熱穩(wěn)定性。一般將其分為可逆失活與不可逆失活兩大類，并提出了多種失活動力學(xué)模型。 該模型又稱為一級失活模型。 時間為 t時，活性酶 E的濃度為 [Et]，則活性酶的濃度隨時間的凈減少速率為 E Dk dk r? ? ? ? ? ?DkEkdtEdrtdt ???系統(tǒng)中酶的總濃度若以 [E0]表示 ， 則存在下式 [D]為失活的酶濃度 。 因此 ? ? ? ? ? ?DEE t ??0? ? ? ? ? ?? ?? ?tkkkkkk EE rddrrdt ????? e x p0? ? ? ? ? ?tkEE dt ?? e x p0 多數(shù)酶的熱失活服從上式 ， kd可稱為衰變常數(shù) ，單位為 。 當(dāng) [Et]為 [E0]的一半的時間稱為半衰期 。 kd、td和 之間的關(guān)系為 ? ? 1?時間21t21t212ln1ttkdd ??二、反應(yīng)時酶的熱失活動力學(xué) 反應(yīng)時酶的穩(wěn)定性將直接關(guān)系到酶的使用壽命 ， 因而特別重要 。 假如做不同溫度下反應(yīng)轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線 ， 即反應(yīng)過程曲線 ， 可得到如圖所示的結(jié)果 。這時因為當(dāng)溫度升高到某一值，酶的熱失活速率也在加速，致使活性酶的量在減少，因而反應(yīng)速率下降，最終為 0。不同的反應(yīng)時間，有不同的最佳溫度。 對于底物濃度的變化對酶穩(wěn)定性的影響，提出了下述模型。 ? ? ? ?? ? ? ?tmmdt ESKSKkdtEd ????? ?121??? ??kkkKm? ? ? ? ? ?ESEE ft ??? 根據(jù)上述模型可知： ① 時 ， 底物對酶失活沒有影響； ② 時 ， 酶完全被底物所保護(hù) ， 復(fù)合物 [ES] 完全不失活 ， 此時只有游離酶失活； ③ 時 ， 底物對酶有部分保護(hù)作用 ， 能在 一定程度上抑制酶的失活； ④ 時，底物加速酶的
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